Promuovono un modello parametrico termico per rendere più efficiente la progettazione delle batterie nelle automobili e nell’industria – Mining Report

Promuovono un modello parametrico termico per rendere più efficiente la progettazione delle batterie nelle automobili e nell’industria – Mining Report
Promuovono un modello parametrico termico per rendere più efficiente la progettazione delle batterie nelle automobili e nell’industria – Mining Report

Il modello consentirà di prevedere e monitorare le temperature delle celle senza la necessità di complessi metodi di calcolo numerico della fluidodinamica.

Il ricercatore associato del SERC Cile (Centro di ricerca sull’energia solare), Pablo Estévez, ha sottolineato che, dopo almeno sette anni di ricerca, hoy può promuovere un modello parametrico termico “differenziale e semplice” tra la comunità scientifica, l’industria e la società. che rende più efficiente la progettazione di batterie per automobili e industria.

Estévez ha precisato che si tratta di un modello ottimizzato per le batterie, con espressioni semplici e interpretabili segnano una pietra miliare nel modo standard di lavorare con metodi numerici di calcolo della fluidodinamica che si basano su sistemi di equazioni alle derivate parziali.

“Questi metodi sono molto precisi, ma complessi dal punto di vista computazionale. Pertanto, abbiamo proposto a modello parametrico termico basato su equazioni differenziali ordinarie ed espressioni più semplici, che, nel caso delle batterie al litio, richiedono una regolazione che si effettua ottimizzando tre parametri: coefficiente di resistenza aerodinamica, fattore di attrito e numero di Nusselt, dove quest’ultimo è legato al trasferimento di calore”, ha indicato Estévez.

In questo senso, ha aggiunto che il modello proposto ci permette di conoscere l’effetto della modifica della spaziatura tra le celle, questione molto importante nella progettazione dei banchi batterie e dei sistemi di gestione termica delle batteriepoiché garantiscono che le celle possano funzionare in condizioni di temperatura ottimali.

“Un modello termico delle batterie al litio consente di prevedere e monitorare la temperatura delle celleS. È noto che la vita utile di una batteria dipende, tra le altre cose, dalla temperatura massima e la differenza di temperatura tra le celle”, ha aggiunto Estévez.

Progetto interdisciplinare

Estévez ha spiegato che si trattava di un progetto interdisciplinare che coinvolgeva ingegneri elettrici, meccanici e informatici, poiché era un argomento “difficile” trovare espressioni matematiche semplici e fisicamente interpretabili per i parametri del modello termico dai dati.

“Ad esempio, per il coefficiente di resistenza aerodinamica, la domanda che ci siamo posti è stata: qual è l’equazione che mette in relazione questo coefficiente con la spaziatura delle celle e il numero di Reynolds?– Questo tipo di problema si chiama regressione simbolica e siamo riusciti a risolverlo applicando algoritmi evolutivi che si ispirano all’evoluzione biologica”, ha spiegato Estévez.

Per quanto riguarda i passi da seguire per avanzare in futuro in questa materia, il ricercatore ha affermato che amplieranno il modello per considerare, ad esempio, l’usura delle cellule nel tempo.. “Dobbiamo includere altri tipi di fluidi di raffreddamento come i liquidi, e anche diverse configurazioni del pacco batterie, in modo da renderlo più generale e quindi più applicabile in diverse condizioni”, ha sottolineato Estévez.

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